VIII. Разработка расчетных моделей пунктов глубинного захоронения радиоактивных отходов с использованием программ для электронных вычислительных машин

65. С целью разработки расчетной модели ПГЗРО рекомендуется реализовывать разработанные математические модели процессов, влияющих на долговременную безопасность ПГЗРО, в программах для ЭВМ, прошедших экспертизу в соответствии с Порядком проведения экспертизы программ для электронных вычислительных машин, используемых в целях построения расчетных моделей процессов, влияющих на безопасность объектов использования атомной энергии и (или) видов деятельности в области использования атомной энергии, утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 30 июля 2018 г. N 325 (зарегистрирован Минюстом России 12 ноября 2018 г., регистрационный N 52650).

66. При разработке расчетной модели ПГЗРО рекомендуется определять параметры расчетной модели, их значения и присущие им неопределенности.

Принятые значения параметров расчетной модели, а также используемые методы определения значений параметров рекомендуется обосновывать.

67. При выполнении многовариантных расчетов в рамках выбранного сценария рекомендуется принимать функции распределения и диапазоны варьирования значений для следующих параметров расчетной модели:

характеристик процессов, влияющих на выход радионуклидов из компаундов и упаковок РАО, их миграцию в системе захоронения РАО и окружающей среде;

данных о свойствах вмещающих пород и конструкционных материалов инженерных барьеров безопасности ПГЗРО, в том числе их защитных, задерживающих, прочностных и изолирующих свойствах;

характеристик внешних и внутренних воздействий, свойственных району размещения и площадки ПГЗРО;

геометрических размеров систем и элементов ПГЗРО;

коэффициентов эмпирических уравнений, использованных в программах для ЭВМ.

В случае отсутствия информации относительно функций распределения и диапазонов варьирования значений параметров расчетной модели рекомендуется обосновывать их выбор, в том числе с использованием экспертной оценки.

68. При определении параметров расчетной модели рекомендуется использовать перечень исходных данных и параметров, учитываемых в расчетных моделях ПГЗРО, приведенный в приложении N 5 к настоящему Руководству по безопасности.

69. Разработку расчетной модели ПГЗРО рекомендуется начинать с разработки модели (моделей), реализующей сценарий нормальной эволюции.

Для учета в расчетной модели альтернативных сценариев могут быть использованы модели, разработанные для сценария нормальной эволюции, но с заданием иных расчетных параметров и условий.

70. Разработку расчетной модели ПГЗРО рекомендуется выполнять в соответствии с блок-схемой, приведенной в приложении N 6 к настоящему Руководству по безопасности.

71. Пространственную область и границы расчетной модели рекомендуется выбирать с учетом масштаба возможного радиационного воздействия ПГЗРО на критическую группу населения (область прогнозируемого распространения радионуклидов).

В пространственную область расчетной модели рекомендуется включать границы горного отвода.

72. В рамках консервативного подхода к оценке долговременной безопасности ПГЗРО рекомендуется разрабатывать упрощенные расчетные модели, основанные в том числе на аналитических решениях уравнений массопереноса радионуклидов в системе инженерных барьеров безопасности ПГЗРО и геологической среде и методе камерного моделирования.

73. При разработке упрощенной расчетной модели ПГЗРО допускается:

ограничивать круг рассматриваемых процессов наиболее значимыми;

рассматривать схематичное описание системы захоронения РАО;

принимать упрощенное описание процессов выхода радионуклидов из источника РАО;

предполагать постоянство условий переноса радионуклидов в системе захоронения РАО и окружающей среде;

принимать упрощенные граничные и начальные условия;

использовать упрощенные модели процессов переноса радионуклидов;

предполагать гомогенность сред, в которых происходит перенос радионуклидов.

74. Упрощенные расчетные модели ПГЗРО рекомендуется использовать как для получения консервативных результатов оценки долговременной безопасности ПГЗРО, так и для решения вспомогательных задач (обнаружения ошибок в расчетах, быстрого анализа полученных результатов, оценки влияния отдельных процессов на конечный результат, выбора дозообразующих радионуклидов, определения расчетного периода, а также для кросс-верификации более сложных расчетных моделей).

75. В рамках реалистичного подхода к оценке долговременной безопасности ПГЗРО рекомендуется разрабатывать трехмерные сеточные модели, основанные на численных методах конечных элементов, конечных объемов или конечных разностей, позволяющие учитывать большой спектр процессов, происходящих в системе захоронения РАО, действительные пути переноса радионуклидов и неоднородности геологического строения вмещающих пород, а также задавать точную геометрию элементов ПГЗРО.

76. При разработке расчетных моделей рекомендуется обосновывать адекватность расчетной модели, ее соответствие целям моделирования и целям оценки долговременной безопасности ПГЗРО, а также оценивать корректность математической постановки задачи.

77. Для подтверждения адекватности расчетной модели рекомендуется выполнять валидацию расчетной модели путем сравнения результатов расчетов, полученных с использованием расчетной модели, с результатами натурных измерений и (или) экспериментальными данными.

78. Для снижения неопределенностей результатов оценки долговременной безопасности ПГЗРО рекомендуется увеличивать объем используемых экспериментальных данных о составе и характеристиках РАО, инженерных барьерах безопасности, условиях района размещения и площадки ПГЗРО, в том числе за счет дополнительных исследований, проводимых в ПИЛ, направленных на изучение процессов и явлений, характеризующихся высоким уровнем неопределенности.

79. Для подтверждения корректности математической постановки задачи рекомендуется обеспечивать выполнение следующих условий:

существование решения (задача должна иметь решение при любых допустимых исходных данных (начальных и граничных условиях, коэффициентах));

однозначность задачи (каждым исходным данным задачи соответствует только одно решение);

устойчивость решения (решение должно непрерывно зависеть от исходных данных задачи, то есть при малых изменениях исходных данных решение не должно меняться скачкообразно).

80. В связи с возникновением в процессе разработки расчетной модели ошибок, обусловленных упрощениями, аппроксимацией, субъективностью предположений, выдвинутых в ходе моделирования, а также ограничениями методов математического моделирования, рекомендуется уточнять расчетную модель не только на основании сравнения результатов, полученных по модели, с эмпирическими данными, но и на основании экспертных оценок, сопоставления между собой результатов расчетов, полученных по различным программам для ЭВМ, в том числе с использованием аналитических решений.